美国ITS协会发布最新车联网（v2x）指南
2015-07-28 19:24:24   来源：www.its114.com   作者:刘娟/译    评论：0

　　美国最新的ITS车联网技术报告分析了无线互操作技术给车载应用领域带来的挑战与机遇。这份22页厚的报告对车间通信（V2V）、车与设备之间的通信（V2I）涉及的数据传输过程进行了特别分析。
 

　　据预测到2020年，几乎所有美国产车辆都将安装支持蜂窝网通讯模块以及支持本地互联的Wi-Fi的通讯模块车联网设备。，此外越来越多的新车将配备专用短程通信设备。报告对那些对反应时间要求非常严格的应用如报告检视了那些对反应时间要求非常严格的应用如V2V防碰撞系统进行了检测。

　　报告不仅除了对各种各样的通信技术带来的机遇会、影响及其限制进行了解分析，还对协议涉及到的数据传输发送接收过程中的打包、编码、解码相关协议进行了分析。在这一方面，报告认为未来车辆将融合那些使用多路径的种无线接入技术，这些技术依赖于传统的网络标准，使用的是传统的网络协议例如传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）。

　　DSRC支持超过3/4的互联网流量交通网络使用的是TCP/IP协议， DSRC支持TCP/IP协议，同时DSRC支持专为时间敏感型通信设计的车载环境无线短程通信接入协议也支持专为时延敏感通信特殊设计的车载环境短消息无线通信接入协议。

　　网络协议解决了从数据源到目标端的路径问题互联网协议解决了从数据源到目标端的路由。TCP管理连接，解决了电脑与网络之间的连接问题，为连到网络的计算机提供了可靠、有序以及带有检错的数据流传输。，还可做到识别错误。

　　TCP/IP并不是为那些在通信过程中不断变化位置路径的无线移动设备设置并不是为那些在通信过程中不断变化位置或路径的无线移动设备而设计，例如移动中的车辆，从一个无线接入网进入到另一个无线网。还有一个未料想到的是移动设备可以同时连接不同的有线或无线网还有一个未知的是移动设备可能同时连接不同的有线或无线网，因此，多路径TCP协议被引入，大家也正在努力设计多路径协议。

　　报告还预测不久的将来绝大部分移动设备都将支持多路径TCP协议，从而通过结合wifi与蜂窝网来整合网络容量，实现将二者当做一个网，移动设备在行驶过程中可在二者之间互相转换。在作者看来，尽管现在依然存在安全顾虑、以及诸多限制条件，但对于那些对安全性要求不高的车载/道路基础设施、机动设备应用，多网络通道功能以及互操作性可以给他们带来很多好处。

　　目前多路径TCP协议还不能同时认证多个网络（尽管工作正在进行中），报告的作者斯蒂芬.贝勒斯同艾德里安称必须监管该系统通信来减少漏洞，防止网络攻击。

　　据预测许多设备及网络都将很快支持无线反向复用标准网转换、多通道传输标准，像多途路径TCP/IP协议。报告中对这些技术进行了详细描述，以及在技术、运转做上还存在的一些困难挑战。如果克服了这些困难如果攻克了这些挑战，报告中建议暗示广泛认可的采用该标准如多途路径TCP协议，将影响USDOT车联项目组设想的V2I通信构架变革从而对美国交通运输局车联网项目构思的V2I通信构架变革产生影响。

　　报告中同样强调了车车间通信报告中同样强调了车辆内部机器和机器间通信（M2M）快速发展的可能性快速发展的潜力。，其中一些无线控制区域网络（WCAN）系统可以被车机使用如无线无钥匙启动系统以及胎压监控系统可采用无线控制器局域网。无线控制区域网络控制器局域网也可用于控制系统、动力系统、远程通讯系统，不仅可以最大程度的减少布线、重量、所需空间需求，还可以减少人员需求提高可靠性还可以减少冗余，提高可靠性。

　　去年美国国家公路交通安全管理局宣布其打算为短程防碰撞应用制定V2V通信标准。报告期待新一代小型汽车能利用专用短程通信来支持V2V、V2I应用。其预测美国30万个信号控制路口将采用专用短程通信路旁单元设备运行V2I应用，来提高交通安全，支持机动车性、环保性应用。

　　随着美国国家公路交通安全管理局开始对车载专用短程通信进行规划管理，联邦公路局开始对交通控制、路旁单元设备的部署者发布指南。

　　报告中列出相关技术报告中概述了相关技术，称车载或路旁单元设备应用能够传输关键安全性应用的数据称车量或路边单元设备能够发送关键安全性应用数据到区域内设施以及突发事件，包括前向碰撞告警，十字路口告警。，涉及局部地区、事发时情况。这些系统也可用于十字路口的交通管控，信号灯管控，路标架收费管理。

　　报告作者指出，移动宽带连接可用于很多基础设施、车载服务，包括定位空停闲车位、空驶出租车、空的或出租车辆以及空的乘车座位，涉及车自身的包括远程监控（车辆诊断、车队管理、按汽车行驶里程收取汽车保险费）。

　　报告还对另外两个标准的相关优点进行了审视检测（多路径TCP协议/流控制传输协议），该标准可以将不同的无线接入网集合起来，扩大网络容量。虽说流控制传输协议未获得拥护者，但苹果iOS7却是市场上首个使用多路径TCP协议的系统。然而，据说采用安卓系统、Linux系统的设备正在进行测试，并且很快这两个协议就会受到广泛使用，虽说如此，目前却没有开放接口让那些产品应用被大量使用。

　　多路径TCP协议使得行驶中的车辆能够同时使用多条链路，一条TCP链路上的数据段可流向多条链路。系统会根据它们的容量选择路径时，从而使TCP面向连接时输出量最大化。

　　报告中阐释多路径TCP协议不会只同一个对端IP地址面向连接，如果源节点具有其他IP地址，数据同样会被传输到目的地。

　　从行驶中的车辆的角度来看，更为重要的是：如果正在使用的一个IP地址出现问题，系统会放弃该链路，结束数据子流，但数据段将被保存下来但会话将会保留。

　　虽然目前只有蜂巢蜂窝式通信提供全方位发射cells小区漫游，蜂窝该cells采用单一无线接入技术（熟知的水平发射熟知的平层漫游），虽然但是报告称多路径TCP协议可以垂直发射协议具备垂直漫游的可能性，因为但使用者的网络覆盖区域采用的是不同的接入技术。这一概念被称为"独立与媒体的切换媒介独立的切换"，是各多种网络的组合。

　　垂直切换是指可以减少传输缓慢路径上的数据量，增加另一条正在使用中的无线路径的传输量。此外，如果接入端毫无征兆的断了，多路径TCP可再次建立链路，将第一次传输失败的数据重新传输。

　　安全及使用挑战

　　报告中强调了两大安全问题，其可能导致多路径TCP停滞不前：认证与漏洞。现在的技术还不能同时认证多个网络、，并且灵活地址，发现会加剧安全问题。，这样一来，会导致未来网络提供商限制移动设备对多路径TCP的使用量。

　　通过拓展灵活地址系统，在研究各种各样的IP地址系统时，报告称会触发几种已知型号的网络攻击，包括：使网络数据泛滥，或者通过大量的交通数据迫使网络瘫痪来拒绝服务。这样一来，会导致未来网络提供商限制移动设备对多路径TCP的使用量。

　　考虑到车载通信时，WIFI接入的两大问题需要特别关注关联性很强：大量wifi热点相对来说覆盖很小，而整个美国wifi超过15万个。所以一辆行驶中的车辆在一次旅途中就可能出入上百个wifi网，然而目前每一个wifi热点都需要人工登入，这一大问题还未得到解决。

　　报告称IEEE802.11u协议正在努力解决该问题。该协议将添加到Hotspot 2.0 / Passpoint。这是wifi联盟认证创新提供无缝互通，用户在wifi热点中切换时不再需要再次认证。不好的一面则是wifi热点服务站需要登记并保存用户认证信息。

　　即便多路径无线系统可用，作者指出多路径TCP还是存在问题，其以及其它一些相似协议不能为用户挑选最佳网络。例如，用户涉及到隐私安全或防碰撞，则要求网络具备大容量、低时延以及其它安全保障。

　　尽管科技已经为无线通信创造了可能，但是大的挑战依然存在，报告指出大家正在研究解决方案，科技将为交通领域带来的潜在利益也是巨大的。